Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Сухоблочный калибратор температуры — это прецизионный термостат с металлическим блоком и сменными вставками, который задаёт и удерживает эталонную температуру для поверки и калибровки контактных термометров без применения жидкости. Чтобы понять, как работает сухоблочный калибратор температуры, достаточно проследить путь тепла: регулятор доводит термоблок до заданной уставки, датчик под поверку и эталонный термометр погружают в каналы вставки, а затем сличают показания поверяемого прибора с эталонным значением температуры блока. Ниже разобраны устройство термоблока и вставок, роль эталонного канала, метрологические характеристики, определяющие точность, и порядок поверки датчиков на месте.
В основе прибора лежит термоблок — массивный металлический цилиндр с высокой теплопроводностью, температуру которого поддерживает замкнутый контур регулирования. Нагрев обеспечивают электрические нагреватели, охлаждение ниже температуры окружающей среды — термоэлектрические модули Пельтье. Управляющий (встроенный) датчик измеряет температуру блока и подаёт сигнал в ПИД-регулятор, который удерживает уставку.
В отличие от жидкостного термостата (калибровочной ванны), теплоносителем служит сам металл блока, а тепловой контакт с термометром обеспечивается через посадочный канал вставки. Отсюда название — «сухоблочный»: рабочая зона сухая, без масла или иной жидкости.
Калибратор не «показывает истинную температуру сам по себе»: он создаёт стабильное и однородное температурное поле, в котором показания поверяемого датчика сравнивают с эталонным термометром.
Сухоблочные калибраторы применяют для поверки и калибровки термопреобразователей сопротивления, термопар, стеклянных и манометрических термометров, а также термореле — как в лаборатории, так и в полевых условиях. Отсутствие жидкости упрощает эксплуатацию и делает прибор пригодным для чистых производств.
Рабочая часть калибратора — термоблок с продольными каналами (отверстиями), в которые устанавливают вставки. Вставка представляет собой отдельный цилиндр с рассверленными каналами под конкретные диаметры термометров. Именно вставка обеспечивает минимальный зазор между стенкой канала и защитной арматурой датчика, а значит — надёжный тепловой контакт.
Комплект вставок подбирают под диаметры поверяемых датчиков; для разных зондов нужны разные каналы, поэтому взаимозаменяемые вставки — практический стандарт. Как минимум один канал отводят под эталонный (контрольный) термометр, остальные — под поверяемые.
Зазор между датчиком и стенкой канала — критичный фактор. Слишком большой зазор ухудшает теплопередачу и завышает погрешность; поэтому вставку подбирают строго под диаметр термометра, а не «с запасом».
Встроенный управляющий датчик измеряет температуру внутри тела блока, а не в точке, где находится поверяемый термометр. Из-за теплоотвода по стеблю датчика, неоднородности поля и переходных процессов температура в канале отличается от показаний управляющего датчика. Поэтому у точных приборов предусмотрен эталонный канал — вход для внешнего референсного термометра, который измеряет фактическую температуру рядом с поверяемым датчиком.
По способу определения «истинной» температуры блока калибраторы делят на два класса:
Многие приборы дополнительно имеют измерительный канал для самого поверяемого датчика (по сопротивлению для ТС или по термо-ЭДС для термопар). Тогда калибратор одновременно задаёт температуру, читает эталон и читает поверяемый датчик, вычисляя погрешность автоматически.
Точность поверки на сухоблочном калибраторе определяется не одной «погрешностью прибора», а набором характеристик температурного поля. Согласно методической базе по калибровке блочных калибраторов, при характеризации прибора оценивают перечисленные ниже составляющие и включают их в бюджет неопределённости.
Характеризацию (определение теплового поведения прибора — пространственной и временной однородности) не следует путать с калибровкой самого калибратора (установлением связи между заданной и действительной температурой в конкретной точке). Обе процедуры нужны, но отвечают на разные вопросы.
Иллюстративный бюджет неопределённости при поверке датчика в блоке (значения условные, приведены только для понимания структуры):
вклад эталонного термометра + осевая неоднородность в зоне + радиальная разница между каналами + нестабильность за время отсчёта + влияние загрузки + разрешение отсчёта. Суммарную стандартную неопределённость получают квадратичным сложением составляющих, расширенную — умножением на коэффициент охвата.
Конкретные числовые значения индивидуальны для каждой модели, температуры и вставки, поэтому берутся из протокола калибровки прибора.
Диапазон конкретного прибора зависит от способа термостатирования. Методическая база по калибровке блочных калибраторов охватывает область примерно от минус 80 до плюс 1300 °C; реальные пределы модели указывает изготовитель, и превышать их нельзя.
Чем шире заявленный диапазон и чем дальше уставка от температуры среды, тем сильнее проявляются теплоотвод по стеблю датчика и осевая неоднородность — поэтому характеристики нормируют в наименее благоприятных условиях, при максимальном отличии уставки от окружающей температуры.
Термины различаются по смыслу. Поверка — регламентированная процедура подтверждения соответствия средства измерений метрологическим требованиям; калибровка — определение действительных метрологических характеристик, выполняемое добровольно. Сухоблочный калибратор используют в обеих задачах, задавая опорную температуру.
В иерархии передачи единицы температуры калибратор с эталонным термометром выступает рабочим эталоном (или рабочим средством измерений в зависимости от применения), получая размер единицы от эталонов более высокого разряда. Порядок этой передачи и погрешности на каждом уровне задаёт государственная поверочная схема для средств измерений температуры.
Сам калибратор, применяемый как эталон, подлежит периодической поверке (калибровке) и должен иметь действующий тип, внесённый в реестр. Точность эталонного термометра и прослеживаемость его показаний — обязательное условие корректной поверки датчиков.
Регулятор доводит металлический блок до заданной температуры и удерживает её. В каналы вставки погружают эталонный термометр и поверяемый датчик. Температуру блока измеряет эталон, а показания поверяемого датчика сравнивают с ним — разность и есть погрешность.
В сухоблочном теплоносителем служит металлический блок со вставками, в жидкостном — масло или иная жидкость в ванне. Сухой блок портативнее, чище и обычно перекрывает более широкий диапазон; жидкостная ванна лучше по однородности поля и подходит для датчиков сложной формы.
Встроенный датчик измеряет температуру внутри тела блока, а не в точке поверяемого термометра. Эталонный канал позволяет измерить фактическую температуру рядом с поверяемым датчиком внешним референсным термометром, что заметно снижает систематическую погрешность.
Термопреобразователи сопротивления, термопары, стеклянные и манометрические термометры, термореле. Ограничения — диаметр и форма арматуры (нужна подходящая вставка) и рабочий диапазон прибора.
Осевая и радиальная однородность температурного поля, нестабильность во времени, влияние загрузки соседних каналов, гистерезис, зазор в канале, глубина погружения и теплоотвод по стеблю датчика, а также точность самого эталонного термометра.
Да. Прибор, применяемый как эталон, подлежит периодической поверке или калибровке с прослеживаемостью к государственной поверочной схеме и должен иметь действующий тип, внесённый в реестр средств измерений.
На полную рабочую глубину канала, до измерительной зоны у дна блока, где поле наиболее однородно. Недостаточное погружение — одна из главных причин погрешности из-за осевой неоднородности и теплоотвода.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.